一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统的制作方法

本发明涉及发电系统领域，尤其是涉及一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统。

背景技术：

在一些偏远地区的考察站或工作站中，因其地势上的问题，普通的有线供电难以实现全面的覆盖，为了满足日常的生活与工作的用电需要，在这些考察站或工作站都会设立一个用于发电的发电系统，通过利用水能、太阳能、风能等方式实现发电从而实现自给自足的用电需求；

但是，在长时间的的发电中发电系统难以避免的会发生故障，使得供电停止，造成考察站或工作站中工作人员的工作与生活受阻碍。

技术实现要素：

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统，包括：

发电系统，发电系统设置于用电场景中，为用电场景提供电能；

锂电池，锂电池与发电系统连接，发电系统在确保满足用电场景的用电需求的前提下将多余的电能输入至锂电池中，锂电池临时储存该电能；

超级电容，设置于用电场景中，用于储存锂电池中储存的电能；

单向dc/dc变换器，通过单向dc/dc变换器实现锂电池与超级电容的电连接；

若干个次级电容，一个次级电容设置于用电场景的一个用电区域中，次级电容与超级电容电连接，超级电容中储存的电能传输到次级电容中；

若干个场景电容，一个场景电容设置于用电区域的一个用电场景中，场景电容与次级电容电连接，次级电容中储存的电能传输到场景电容中，一个场景电容为一个用电场景供电。

作为本发明进一步的方案：所述发电系统包括：

发电装置，发电装置用于获取环境中的能源；

能量转换电路，能量转换电路用于将环境中的能源转化为电能；

输出储存管理电路，用于管理从能量转换电路供入电能的使用，确保用电场景的用电并将多余的电能传递到锂电池中进行储存。

作为本发明进一步的方案：所述发电装置包括但不仅限于：风力发电装置、水力发电装置、太阳能发电装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：发电系统中的发电装置获取环境中的能源，通过能量转换电路转换成电能在由输出储存管理电路进行分别，输出储存管理电路在确保用电场景供电充足的情况下，将多余的电能传递到锂电池中，锂电池将电能通过单向dc/dc变换器传递到超级电容中，超级电容再传递到各个次级电容中，次级电容再传递到场景电容中，在发电系统出现故障时，场景电容为各个用电场景提供电源，从而实现维持整个用电环境的供电正常，且通过梯级储存的方式超级电容、次级电容、场景电容内部均会储存足够的电量，继而确保长时间的供电。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统，包括：

发电系统1，发电系统1设置于用电场景中，为用电场景提供电能；

用电场景为位于偏远地区中的生活区域或自然考察工作站；

用电场景根据生活工作区域不同划分为若干个用电区域，其中用电区域中的每个房间划分为一个用电场景；

锂电池2，锂电池2与发电系统1连接，发电系统1在确保满足用电场景的用电需求的前提下将多余的电能输入至锂电池2中，锂电池2临时储存该电能；

超级电容4，设置于用电场景中，用于储存锂电池2中储存的电能；

单向dc/dc变换器3，通过单向dc/dc变换器3实现锂电池2与超级电容4的电连接；

若干个次级电容5，一个次级电容5设置于用电场景的一个用电区域中，次级电容5与超级电容4电连接，超级电容4中储存的电能传输到次级电容5中；

若干个场景电容6，一个场景电容6设置于用电区域的一个用电场景中，场景电容6与次级电容5电连接，次级电容5中储存的电能传输到场景电容6中，一个场景电容6为一个用电场景供电。

发电系统1中的发电装置11获取环境中的能源，通过能量转换电路12转换成电能在由输出储存管理电路13进行分别，输出储存管理电路13在确保用电场景供电充足的情况下，将多余的电能传递到锂电池2中，锂电池2将电能通过单向dc/dc变换器3传递到超级电容4中，超级电容4再传递到各个次级电容5中，次级电容5再传递到场景电容6中，在发电系统1出现故障时，场景电容6为各个用电场景提供电源，从而实现维持整个用电环境的供电正常，且通过梯级储存的方式超级电容4、次级电容5、场景电容6内部均会储存足够的电量，继而确保长时间的供电。

所述发电系统1包括：

发电装置11，发电装置11用于获取环境中的能源，其中发电装置11包括但不仅限于：风力发电装置11、水力发电装置11、太阳能发电装置11，发电系统1的具体类型根据所处环境不同进行选择；

能量转换电路12，能量转换电路12用于将环境中的能源转化为电能；

输出储存管理电路13，用于管理从能量转换电路12供入电能的使用，确保用电场景的用电并将多余的电能传递到锂电池2中进行储存。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

技术特征：

1.一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统，其特征在于，包括：

发电系统，发电系统设置于用电场景中，为用电场景提供电能；

锂电池，锂电池与发电系统连接，发电系统在确保满足用电场景的用电需求的前提下将多余的电能输入至锂电池中，锂电池临时储存该电能；

超级电容，设置于用电场景中，用于储存锂电池中储存的电能；

单向dc/dc变换器，通过单向dc/dc变换器实现锂电池与超级电容的电连接；

若干个次级电容，一个次级电容设置于用电场景的一个用电区域中，次级电容与超级电容电连接，超级电容中储存的电能传输到次级电容中；

若干个场景电容，一个场景电容设置于用电区域的一个用电场景中，场景电容与次级电容电连接，次级电容中储存的电能传输到场景电容中，一个场景电容为一个用电场景供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统，其特征在于，所述发电系统包括：

发电装置，发电装置用于获取环境中的能源；

能量转换电路，能量转换电路用于将环境中的能源转化为电能；

输出储存管理电路，用于管理从能量转换电路供入电能的使用，确保用电场景的用电并将多余的电能传递到锂电池中进行储存。

3.根据权利要求2所述的一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统，其特征在于，所述发电装置包括但不仅限于：风力发电装置、水力发电装置、太阳能发电装置。

技术总结
一种基于超级电容发电系统的梯次储能系统，发电系统，发电系统设置于用电场景中，为用电场景提供电能；锂电池，锂电池与发电系统连接，发电系统在确保满足用电场景的用电需求的前提下将多余的电能输入至锂电池中，锂电池临时储存该电能；超级电容，设置于用电场景中，用于储存锂电池中储存的电能；单向dc/dc变换器，通过单向dc/dc变换器实现锂电池与超级电容的电连接；若干个次级电容，一个次级电容设置于用电场景的一个用电区域中，次级电容与超级电容电连接，超级电容中储存的电能传输到次级电容中；若干个场景电容，一个场景电容设置于用电区域的一个用电场景中，场景电容与次级电容电连接，次级电容中储存的电能传输到场景电容中。

技术研发人员：毕建国;付淑芳
受保护的技术使用者：东莞市粤美新能源科技有限公司
技术研发日：2020.05.07
技术公布日：2020.07.10